第四节 生物材料检验 质量控制 1 实际上就是对实验误差进行控制 p生物材料检验的特点：样品基体较复杂 ，大多数被测物质是痕量组分，以g/g 、g/ml或ng/g、ng/ml级水平存在； p痕量分析的突出问题之一：易受玷污， 造成被测组分的损失或引入被测组分或 其它干扰组分，从而使测定结果产生误 差。 2 检验人员应了解 p整个分析过程中可能出现哪些误差？ p误差产生原因及其对测定结果的影响 ； p采取有效措施，使误差控制在允许限 度内； p同时对分析结果进行质量评价，及时 发现问题并加以纠正。 3 一、生物材料检验质量控制一般方法 分析误差产生于分析全过程： p样品采集 p样品处理 p分析方法 p仪器和器皿 p化学试剂和实验用 水 p数据记录与处理 p检验人员的技术水 平 p实验环境 4 实验室质量控制包括 p实验室内部质量控制 intralaboratorial quality control p实验室间质量控制 interlaboratorial quality control 5 （一）实验室内质量控制的基本条件 1实验室管理 应建立、健全各项规章制度和标准操 作规程，要有经验丰富的专业管理人 员，从制度上杜绝质量事故的发生， 保证各项质量控制措施的实施。 6 2检验人员培训 p检验人员的责任感和技术水平直接影 响分析质量，必须对检验人员进行专 业技术培训，不断更新知识，进行操 作训练和技术等级考核，强化对分析 质量保证工作重要性的认识。 7 3实验室环境 p实验室温度、湿度 p实验室空气中悬浮尘埃的污染 p如实验室空气中尘埃达200 g/m3时 ，对金属元素测定将带来严重影响。 8 4仪器设备及容器 p应进行定期检定，以确保实验测量可 追溯到已有的国家计量基准，并进行 经常性维护，保持其处于良好运行状 态。 p实验用容器表面的玷污和容器材料中 杂质成分的溶出及表面吸附是样品污 染的重要来源，不同材料的容器各具 特性，适于不同的分析项目。 9 例如： p微量元素分析所用容器：聚四氟乙烯为 最佳，其次为聚乙烯或聚丙烯制品；玻 璃容器：硅硼玻璃； p容器使用前要选用合适方法进行清洗， 如3% HNO3(CP)浸泡至少一天，自来水 水冲洗 ，再用纯水冲洗干净，于无烟尘 处晾干保存待用。 p有机成分的分析则多使用玻璃器皿。 10 5化学试剂和实验用水 p化学试剂和实验用水的纯度是空白值 的主要来源，直接影响分析结果的可 靠性，特别是生物样品前处理过程中 要使用较大量的各种酸对样品进行消 解， 必须使用纯度符合要求的化学试 剂， 纯水的电导率应 1s/cm。 11 （二）测试过程中的质量控制 1分析方法选择 p优先选择国家标准分析方法或有关学 术团体推荐的方法， p若无国标方法，应选择灵敏度高、选 择性好、准确度高、精密度好和相对 快速的分析方法。 12 2样品的采集和外理 p 采样和样品制备时，采样器具、器皿 及所用试剂是污染的又一重要来源， 如微量元素测定，采样时若使用不锈 钢刀、剪、针头等，其中Mn、Cr、 Ni等的含量与生物样品中这些元素的 含量存在巨大的浓度差，使这些元素 扩散至生物样本中而产生玷污； 13 2样品的采集和外理 p整个分析过程往往需要较多的操作， 分析人员使用化妆品、染发剂、抽烟 、手触摸样品等都可能玷污样品，也 应引起重视。 14 3分析误差预评价 p检验人员用选定的方法反复多次进 行实验操作，以正确掌握分析方法 的原理、实验过程、条件及特性， 并绘制出校正曲线。 15 3分析误差预评价 p对空白溶液、标准溶液（取测定上限 浓度的0.2倍和0.8倍两个浓度）、样 品、加标样品四类溶液进行平行双样 测定，每天测定一批，共测定6批。 16 由测定结果对分析误差、精密度 和准确度进行预评价： p由空白实验的批内标准偏差计算分 析方法的检出限； p比较各溶液的批内变异和批间变异 ，检验变异差异的显著性，以判断 分析方法的精密度； 17 由测定结果对分析误差、精密度和准 确度进行预评价： p比较样品、加标样品与标准溶液测定结 果的标准偏差，判断样品中是否存在有 影响测定精密度的干扰物质，并确定有 无消除干扰物质的必要； p计算样品的加标回收率，判断样品中是 否存在改变分析准确度而不影响方法精 密度的组分。 18 分析误差预评价 p用标准参考物质与试样在完全相同的 条件下进行测定，将标准物质测定结 果与给出的保证值相比较，若其误差 符合方法规定的不确定度，说明方法 和测定过程无系统误差，结果准确可 靠。 p通过以上实验，确认分析方法的精密 度、准确度合格后，即可运用于常规 样品的检验工作。 19 （三）绘制质量控制图 p简称质控图 p目的：对日常分析系统进行经常 性核对，以便及时发现问题、分 析原因、采取措施。 20 均值控制图 p最简单和常用的质控图 p以逐步累积的20次以上“质控标准样” 的测定结果计算出平均值X和标准差 S，以平均值X为中心线，以X2S作 为上、下警告限， X3S作为上、下 控制限作图，再将各测定值点在图上 ，并用直线将其连接。如图1-1所示 21 均值控制图 22 p常规样品分析过程中，每分析一批样品( 或每测定10个样品)插入一个“质控样”， 与样品平行进行测定。 p将每次测定未知样时，所分析 的“质控 样”所得的结果，点在质控图上。 p“质控样”测量值落在警告限内分析 数据准确可靠； 23 p落在警告限外、控制限内测定结果可 以接受，质量仍在控制中，但同时提示分 析结果开始变劣，可能存在失控倾向，应 进行初步检查，并采取相应的校正措施， 但结果仍可保留； p超出控制限测定过程失控，应停止测 定，找出原因加以纠正，并重新测定该批 全部样品。 24 质控图类型 多种类型： p均值控制图 p空白实验值控制图 p回收率控制图 p均值-极差控制图等 。 25 （四）实验室间质量控制 p定义：为保证各实验室间分析结果有可 比性，常由上级主管部门及中心实验室 对其所属各实验室及其分析人员的分析 质量进行定期或不定期的考核，称为实 验室间质量控制。 p常用的方法有： 标准物质检验法 双样图法 26 1标准物质检验法 p将考核样品（标准物质）分发给 各参加考核的实验室，要求按选 定的统一方法对其进行测试，并 上报测定结果。 27 p将上报的测试结果进行统计处理，分 别计算各实验室的测定结果与考核样品 保证值（真值）的相对误差，或将考核 样品的保证值（中心值及不确定度）中 的不确定度适当展宽后，用以评价各实 验室的测定结果。 p最后将结果返回各实验室，以检查是 否存在系统误差，并查找原因，加以纠 正。 28 2双样图法（尤登试验法） p将组分相同但浓度相 差不大的两个样品A 、B分发给各实验室 ，用统一的方法对样 品进行测定，然后在 坐标纸上以样品A的 浓度为X横轴、样品 B的浓度为Y纵轴绘 图。 29 p将样品A、B的真 值（或均值）标在 图上作为中心点， 通过该点绘一条垂 线为A(X)值线，绘 一条水平线为B(Y) 值线。 p测定结果落在中心 点附近时，表示结 果的准确度高，距 离远时表示准确度 低。 30 p图中，X （平均值）垂直线和Y （平均值） 水平线将坐标系分成四个象限，即+， ，+，和 + 象限。 p若各实验室间不存在系统误差，代表各实验 室测定值的点应随机分布在四象限中，且大 致落在以代表两均值直线交点为中心的圆形 范围内，见A图； 31 p若各实室间存在系统误差，则两样品测定值 会出现偏高，或者偏低，各实验室测定值将 主要分布在+或- -象限内，大致落在与纵 轴约成45度倾斜的椭圆形范围内，根据此椭 圆形的长轴和短轴之差及其位置，可估计实 验室间系统误差的大小程度和正负方向。(B 图) 32 p还可根据双样品图中各点的分散程 度估计实验室间的精密度和准确度 。 33 二、标准参考物质及其 在生物材料检验中的应用 （一）标准参考物质 （Reference Material，RM） p有证参考物质（certified reference material，CRM） p标准物质 p有证标准物质 34 国际标准化组织（ISO）的定义是： p已很好地确定了其一种或多种特 性的材料或物质，用于校准测量 仪器、评价测量方法或确定材料 特性值。 35 我国生产的标准物质 p分为两个等级 一级标准物质（GBW） 二级标准物质GBW(E) p一级标准物质由国务院计量行政 部门批准、颁布并授权生产。 36 标准物质特征： （1）其一种或几种特性值用建立了溯 源性的程序确定，使之可溯源到准 确复现的表示该特性值的测量单位 ，即它的特性值是用绝对量值法、 或两种以上不同原理的准确可靠的 方法、或多个实验室（8个以上）用 准确可靠方法协同确定。 37 （2）定值的准确度具有国内最高水平， 每一种出证的特性值都附有给定置信水 平的不确定度。 （3）具有国家统一编号的标准物质证书 。 （4）均匀性保证在定值的精度以内，且 稳定性在一年以上，具有规定的合格的 包装形式。 38 二级标准物质GBW(E)： p其特性量值通过与一级标准物质直接 比对或用其他准确可靠的分析方法测试 而获得 p准确度和均匀性能满足一般测量的需 要，稳定性在半年以上； p或能满足实际测量需要； p经有关主管部门审查批准，报国家计 量局直接备案。 39 p实验室还经常使用质量控制样品（ 质控样），其作用是在一定范围内 用于分析过程的质量控制，保证分 析结果的精密度及准确度。 40 p生物材料（尿或血）的质控样通常可 以用不含被测物的尿样或血样加入一 定量被测物的标准品配制。此外，也 可用被测物的主要基体成分和一定量 被测物的标准品配制模拟样品。 p常用生物材料标准参考物质见表1-1 41 （二）标准参考物质的作用及选用原则 1标准参考物质的作用 p评价分析方法和测定结果的准确度； p作校准物校准各种测试仪器； p作为检验工作的标准和用于分析质量保 证工作。 42 2选用标准参考物质的原则 （1）基体组成： 标准物质的基体组成与被测样品的 组成越接近越好，可消除基体效应引入 的系统误差。 （2）浓度水平： 分析方法精密度与被测样品的浓度有 关，所以要选择浓度水平合适的标准物 质。 43 2选用标准参考物质的原则 （3）注意标准物质证书中规定的有效期 限，并严格按照证书中规定的保存条件 贮存； （4）必须在分析系统达到稳定后再使用 标准物质，否则分析系统不稳定、噪声 高、灵敏度低、重现性差、或存在明显 的系统误差，即使使用标准物质也无意 义。 44 局限性 由于生物标准参考物质的品种、 检测项目及规格有限，选用的标准参 考物质的基体和浓度水平常难与各种 样品相匹配，所以使用标准参考物质 进行质量控制时，也存在一定的局限 性。 45